水泥企業(yè)地磅無人值守遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)的應(yīng)用

近年來，隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)的浪潮正在沖擊和改變著人們傳統(tǒng)的思維方式、工作方式及當(dāng) 今社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。
滕州中聯(lián)水泥有限公司位于山東省滕州市，現(xiàn)有 5 000t/d熟料生產(chǎn)線1條，2012年8月投產(chǎn),設(shè)計(jì)年產(chǎn)優(yōu)質(zhì) 熟料155萬t、水泥240萬t。滕州中聯(lián)水泥有限公司原地磅系統(tǒng)共計(jì)3臺(tái)地磅,使用時(shí)，因運(yùn)輸原材料及水泥、熟料的車輛過往頻繁，每次都需停車、記錄車號(hào)、稱重、開票、裝卸料后稱重、打印單據(jù)等程序，整個(gè)過程中開票員手工開票，司磅員每次都要將計(jì)量數(shù)值手工記錄與輸入金蝶K3 系統(tǒng)。存在工作量大，耗時(shí)較長、用員較多等問題。滕州中聯(lián)水泥有限公司借鑒其他公司地磅無人值守系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)，于2014年10月技改建立完成了公司地磅無人值守遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng)，系統(tǒng)涉及到整個(gè)企業(yè)的產(chǎn)、供、銷各個(gè)環(huán) 節(jié),全部3臺(tái)地磅的工作均集中在一個(gè)遠(yuǎn)控中心完成。
下文我們將對(duì)滕州中聯(lián)地磅無人值守遠(yuǎn)程計(jì)量系統(tǒng) 的實(shí)施及應(yīng)用效果做一個(gè)簡單的介紹。
1無人值守計(jì)量系統(tǒng)綜述
遠(yuǎn)程無人值守自動(dòng)稱重計(jì)量系統(tǒng)，是將現(xiàn)代IT技術(shù) (信息科技）融入計(jì)量管理中，根據(jù)公司實(shí)際需求，貫穿采購、生產(chǎn)、銷售全過程，及時(shí)、準(zhǔn)確、完整、可靠實(shí)現(xiàn)了公司物流、生產(chǎn)過程中計(jì)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集、加工和處理，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)衡器的無人值守和遠(yuǎn)程的集中監(jiān)控，可提高計(jì)量效率，加強(qiáng)上級(jí)部門對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān) 管。是集微波射頻車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、自動(dòng)語音指揮系統(tǒng)、稱重圖像即時(shí)抓拍系、紅綠燈控制系統(tǒng)、紅外防作弊系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)于一身的智能稱重系統(tǒng)見圖1。

遠(yuǎn)程無人值守自動(dòng)稱重計(jì)量系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)汽車衡在無人干預(yù)的情況下迅速、準(zhǔn)確、安全、穩(wěn)定、可靠的完成整個(gè)稱重的流程，最大限度的降低人工操作所帶來的弊端和工作強(qiáng)度，提高了系統(tǒng)的信息化、自動(dòng)化程度，提高計(jì) 量業(yè)務(wù)的整體作業(yè)效率，單車自助計(jì)量處理時(shí)間<25s ；對(duì)計(jì)量業(yè)務(wù)、設(shè)備狀態(tài)、視頻等集中監(jiān)控，對(duì)異常實(shí)時(shí)報(bào) 警，此系統(tǒng)配置視頻監(jiān)控、紅外對(duì)射防作弊功能對(duì)車輛進(jìn)行有效的監(jiān)管，業(yè)務(wù)邏輯控制嚴(yán)密、設(shè)置靈活，各種業(yè) 務(wù)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理，每車業(yè)務(wù)從開始到結(jié)束要完成所有的操作步驟，否則無法完成本車計(jì)量。
2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
2.1統(tǒng)整體設(shè)備配置
滕州中聯(lián)礦山1臺(tái)石灰石稱重地磅為雙向單磅，配備 2套紅外檢測(cè)限位器、4根防撞警示柱、1臺(tái)自動(dòng)識(shí)別射頻卡閱讀器（因運(yùn)輸?shù)V車固定，司機(jī)可長期持卡，射頻讀卡，不用人工刷卡）、2根閱讀器天線、2臺(tái)信號(hào)燈、2套自動(dòng)照明設(shè)施以及2臺(tái)攝像機(jī)、1臺(tái)計(jì)量終端主機(jī)。
原材料進(jìn)廠及熟料水泥出廠各1臺(tái)地磅配置發(fā)卡終端、讀卡器、配備2套紅外檢測(cè)限位器、4根防撞警示柱、
2臺(tái)信號(hào)燈、3套自動(dòng)照明設(shè)施以及3臺(tái)攝像機(jī)（分別拍攝車頭、車尾、及車廂物料）及計(jì)量終端主機(jī)。
2.2計(jì)量監(jiān)管中心子系統(tǒng)
計(jì)量中心是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，由服務(wù)器、計(jì)量終端等幾部分構(gòu)成。設(shè)置1臺(tái)服務(wù)器。服務(wù)器設(shè)置在現(xiàn)有的服務(wù)器機(jī)房中，能夠保證很好的工作環(huán)境，從而保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性見圖2。

2.3汽車衡終端系統(tǒng)
采用工業(yè)級(jí)控制主機(jī)，具有低功耗、高可靠性、高穩(wěn) 定性的特點(diǎn)，同時(shí)采用嵌入式操作系統(tǒng)，多任務(wù)、多線程，保證系統(tǒng)的強(qiáng)實(shí)時(shí)性。
工業(yè)交換機(jī)，光網(wǎng)絡(luò)接口，高速穩(wěn)定的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，同時(shí)可以對(duì)端口、IP地址、速率等進(jìn)行控制，配置網(wǎng) 絡(luò)到最優(yōu)化狀態(tài)。
智能照明控制功能，通過內(nèi)部集成的定時(shí)器和控制器，按照時(shí)間和照度進(jìn)行照明控制，同時(shí)通過輸出也可實(shí) 時(shí)控制照明系統(tǒng)的開關(guān)設(shè)置。
智能化的儀表狀態(tài)和傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制功能，通過遠(yuǎn)程系統(tǒng)監(jiān)測(cè)計(jì)量儀表的工作狀態(tài)，各個(gè)傳感器的數(shù)值和狀態(tài)，可進(jìn)行遠(yuǎn)程清零和儀表控制。
交通指揮控制功能，通過控制單元控制紅綠燈，通過紅綠燈進(jìn)行車輛通行指示。
強(qiáng)大的數(shù)控功能，具有數(shù)據(jù)采集功能，可以采集開關(guān)量、模擬量，亦可以輸出開關(guān)量、模擬量的控制，達(dá)到設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)視與管理。
2.4語音提示系統(tǒng)
汽車衡外設(shè)計(jì)有語音提示系統(tǒng)，語音提示系統(tǒng)分為兩部分。
—種為自動(dòng)計(jì)量時(shí)全程語音提示，通過控制主機(jī)、定壓功放、室外防雨音柱實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)根據(jù)計(jì)量過程中計(jì)量動(dòng)作和各外設(shè)檢測(cè)結(jié)果自動(dòng)進(jìn)行提示，如"請(qǐng)停止車輛，開始計(jì)量”"請(qǐng)調(diào)整車位"等語音信息。
另一種語音安裝在終端機(jī)機(jī)內(nèi)，通過機(jī)箱喇叭、高清拾音器來實(shí)現(xiàn)，功能為特殊計(jì)量狀態(tài)下現(xiàn)場(chǎng)司機(jī)與監(jiān) 磅人員遠(yuǎn)程通話對(duì)講。
2.5防作弊系統(tǒng)
每臺(tái)汽車衡配置2對(duì)紅外對(duì)射裝置，判斷車輛是否完全上秤，防止車輛壓邊作弊。
計(jì)量時(shí)抓拍車輛的前、后圖像，二次計(jì)量時(shí)系統(tǒng)自動(dòng) 調(diào)出一次抓拍的圖片，進(jìn)行比對(duì)。
設(shè)置車輛的皮重超差范圍，超過設(shè)置值系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。
2.6監(jiān)控系統(tǒng)
每臺(tái)汽車衡設(shè)置3臺(tái)攝像機(jī)，監(jiān)控車頭、車尾、車廂物料，設(shè)置1臺(tái)人像攝像機(jī)（終端機(jī)),抓拍人像。
視頻圖像在無人值守終端進(jìn)行視頻存儲(chǔ)，同時(shí)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)上傳到計(jì)量監(jiān)管中心。
汽車衡配置照明燈,實(shí)現(xiàn)夜間自動(dòng)啟動(dòng)的燈光補(bǔ)償。
2.7無人值守軟件系統(tǒng)
計(jì)量模式管理：自動(dòng)計(jì)量和遠(yuǎn)程計(jì)量運(yùn)行及切換。
基礎(chǔ)信息管理功能：管理員可以添加衡器包括衡器名稱、噸位、類型、長度、精度、廠家、型號(hào)、區(qū)域、IP地址、硬盤錄像機(jī)IP地址、登陸名等信息；對(duì)客戶進(jìn)行基本信息維護(hù)包括公司名稱、地址、聯(lián)系人、公司代碼、公司簡碼、信用等級(jí)等。
權(quán)限管理功能：計(jì)量業(yè)務(wù)權(quán)限管理、報(bào)表査詢權(quán)限管理、異常處理權(quán)限管理、系統(tǒng)管理權(quán)限管理。
操作曰志記錄功能：計(jì)量點(diǎn)的系統(tǒng)操作曰志和服務(wù)器端的操作曰志管理。
車輛信息管理功能：車牌號(hào)、單位、皮重、信用等級(jí)、業(yè)務(wù)類型等。
報(bào)表管理功能：可以生成各種功能報(bào)表，并可以進(jìn)行自定義條件査詢。
3.滕州中聯(lián)無人值守控制流程
⑴車輛上秤之前，地磅、儀表無問題，兩端信號(hào)燈為綠色指示車輛可以上磅計(jì)量。
⑵車輛勻速上磅，系統(tǒng)判斷車輛重量信息、紅外光柵自動(dòng)感應(yīng)車輛位置無問題，語音系統(tǒng)自動(dòng)播報(bào)提示計(jì)量開始同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)影像及聲音傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)管電腦，兩端信號(hào)燈為紅色，不允許其他車輛上磅。
⑶系統(tǒng)防作弊判斷，抓拍圖像，整個(gè)計(jì)量過程中信號(hào)燈為紅色，提醒司機(jī)計(jì)量進(jìn)行中。
⑷儀表數(shù)據(jù)穩(wěn)定，保存計(jì)量數(shù)據(jù)，語音提示計(jì)量完成，紅綠燈變?yōu)榫G色，車輛完成計(jì)量可以下磅。
進(jìn)廠出廠稱重完成后自動(dòng)打印過磅單據(jù)。
管理部門也可以通過局域網(wǎng)實(shí)時(shí)査詢某天、某一時(shí)間段的，甚至某輛車的稱重?cái)?shù)據(jù)以及相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)稱重圖片；管理部門也可通過另設(shè)硬盤錄像機(jī)，調(diào)閱最近一段時(shí)間所有的地磅稱重動(dòng)態(tài)圖象。
4.安裝調(diào)試中出現(xiàn)問題的解決辦法及需要注意的事項(xiàng)
⑴礦山地磅RFID讀卡器讀不到車輛信息。經(jīng)檢查分析，問題主要有以下幾方面原因?qū)е拢捍趴ǚ胖迷谲囕v的位置錯(cuò)誤，正確的放置位置應(yīng)在車前擋左上方對(duì)應(yīng)讀卡器；車內(nèi)有干擾源比如磁鐵、收音機(jī)等導(dǎo)致至讀卡器讀不到卡；車輛上地磅速度過快，應(yīng) 控制車速至20km/h ;串口通訊頻繁故障，需改網(wǎng)口通訊才能正常。
⑵在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了礦山地磅讀卡終端機(jī)遭雷擊損壞的狀況。原因是礦山地磅地處山坡，地勢(shì)較高，易遭雷電襲擊。我們?cè)诘V山地磅兩側(cè)建了2根15m, 高于地磅及值班室的避雷針，并確保接地電阻值小于 40后解決問題。
⑶服務(wù)器數(shù)據(jù)重復(fù)上傳公司OA財(cái)務(wù)系統(tǒng)。此故障為軟件數(shù)據(jù)庫對(duì)接過程中程序故障，修改程序后解決；工作人員打開了2個(gè)上傳OA數(shù)據(jù)庫軟件,修改上傳軟件程序限制只能打開一個(gè)后解決。
⑷計(jì)量中心遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)沖突。公司網(wǎng)絡(luò)管理員分配固定IP地址給各磅房計(jì)量終端機(jī)后解決問題。
(5)過磅報(bào)表出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)及紅綠燈指示混亂情況。報(bào)表中出現(xiàn)1 000t等異常計(jì)量數(shù)據(jù)，紅綠燈指示車輛上下地磅時(shí)混亂，此情況為系統(tǒng)傳輸串口損壞，更換控制電腦串口擴(kuò)展卡后正常
(6)斷網(wǎng)后數(shù)據(jù)不能上傳公司金蝶系統(tǒng)。此問題為程序設(shè)計(jì)不到位，更改程序?yàn)閿嗑W(wǎng)后數(shù)據(jù)保存至計(jì)量中心服務(wù)器，等網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后可選擇斷網(wǎng)時(shí)間段的數(shù)據(jù)執(zhí)行上傳。
(7)因各公司基本都有各自不同的辦公OA網(wǎng)系統(tǒng)、財(cái)務(wù)金蝶或其他財(cái)務(wù)處理系統(tǒng)，在規(guī)劃建立遠(yuǎn)程無人值守自動(dòng)稱重計(jì)量系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)先做好三家系統(tǒng)通訊及數(shù)據(jù)
圖3無人值守地磅遠(yuǎn)景圖庫的對(duì)接融合工作，避免出現(xiàn)三方不能兼容的問題。
(8)監(jiān)控錄像存儲(chǔ)配置應(yīng)根據(jù)各公司實(shí)際情況，盡量配置較大容量的硬盤，存儲(chǔ)日期至少1個(gè)月以上，方便監(jiān)管翻。
避免出現(xiàn)因存儲(chǔ)硬盤容量較小，造成以往監(jiān) 控內(nèi)容被自動(dòng)覆蓋，留存日期較少，失去了動(dòng)態(tài)圖像的長期留存價(jià)值的情況。
5.使用效果
地磅無人值守計(jì)量系統(tǒng)的建立，一方面實(shí)現(xiàn)了計(jì) 量信息的專業(yè)化管理；另一方面也為滕州中聯(lián)信息化建設(shè)的優(yōu)化升級(jí)提供有力數(shù)據(jù)支持。該技改項(xiàng)目實(shí)施后，實(shí)現(xiàn)了滕州中聯(lián)的供貨及銷售業(yè)務(wù)的計(jì)量自動(dòng)化、集中化，防止計(jì)量舞弊，提高了工作效率，降低了人員成本，提高了公司信息化水平。所有計(jì)量數(shù)據(jù)可通過服務(wù)器上傳到我公司OA系統(tǒng)，公司管理部門可以通過OA系統(tǒng)中的匯總報(bào)表了解當(dāng)前的生產(chǎn)及物流狀況；對(duì)于財(cái)務(wù)結(jié)算部門，則可以拿到清晰又準(zhǔn)確的結(jié)算報(bào)表。無人值守地磅遠(yuǎn)景見圖3。